Hidrolisis jerami padi menggunakan asam dan enzim dengan perlakuan awal asam sulfat sebagai pelarut

Abstract

Kesukaran hidrolisis jerami padi atau bahan lignoselulosik lainnya dengan asam atau enzim terutama disebabkan oleh struktur kristal selulosa yang kuat dan adanya lignin yang menutupi selulosa. Untuk mengatasi hal tersebut, pada umumnya dilakukan perlakuan awal sebelum hidrolisis sebenarnya dilaksanakan. Pada penelitian ini, jerami padi dilakukan perlakuan awal berupa pelarutan dalam asam sulfat berkonsentrasi tinggi yang diikuti dengan penambahan air berlebih untuk mengendapkan kembali selulosa jerami yang terlarut. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh konsentrasi asam sulfat sebagai pelarut, konsentrasi asam sulfat untuk hidrolisis dan waktu hidrolisis terhadap gula pereduksi hasil hidrolisis selulosa jerami padi dengan asam atau enzim. Kemudian, hidrolisat hasil hidrolisis dicoba difermentasi dengan khamir Saccharomyces cerevisiae untuk menghasilkan etanol dan untuk memastikan bahwa hasil hidrolisis sebagian besar berupa glukosa. Hasil gula tertinggi dicapai pada penggunaan pelarut asam sulfat 70% dan selulosa jerami dihidrolisis dengan asam sulfat 2 N. Hasil gula cenderung konstan setelah hi- drolisis selama 90 menit. Hidrolisis selama 150 menit menghasilkan 20,1% konversi gula pereduksi (glukosa). Hidrolisis selulosa jerami vadi dengan enzim Celluclast 1,5 L pada 45°C dan pH 4,8 menghasilkan konversi se- besar 34,6% setelah hidrolisis selama 120 jam. Jika larutan asam-selulosa diencerkan dengan metanol, konversi mencapai 36,5%. Sedangkan fermentasi hasil hidrolisis dengan khamir S. cerevisiae pada 30°C dan pH awal 4,5 menghasilkan etanol sebesar 77% teoritis setelah inkubasi selama tiga hari.